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引線框架多少費用

發布時間: 2023-05-16 20:51:38

『壹』 對於銅引線框架,高\低 密度是怎麼界定的


1.以一價和二價鏈衡為主的金屬元素,有延性和展性,是熱和電最佳導體之一,是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在於各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石)中,能以金屬狀態及黃銅、青銅和其他合金的形態用於工業、工程技術和工藝上。如:銅山(出產銅礦的山);銅花(銅屑);銅金(赤銅);銅粉(銅屑。銅和其他金屬熔融在一起所做出來的黃金色粉狀合金,可當作顏料);銅陵(產銅的山);銅落(銅屑。可入葯);銅腥(銅的腥臭味)

2.銅制的[器物]。如:銅丸(銅鑄的小球);銅牙(弩上鉤弦的鉤叫牙,以銅制者稱銅牙);銅瓦(銅制的瓦);銅史(漏刻銅壺上的銅人像);銅印(銅鑄的印章。也稱「銅章」);銅兵(銅制的兵器);銅狄(銅鑄的人。即「銅人」。或稱「金人」);銅洗(銅制的盥洗用具);銅柱(銅制的柱子);銅荷(銅制的燭台。形似荷葉);銅猊(銅制的獅形香爐);銅渾(銅制的渾天儀。又叫「銅儀」);銅鼻(古代官印上銅制的鼻狀紐孔)

3.銅鑄的貨幣。也用以泛指金錢 。

4. 喻堅固的。如:銅郭(形容城郭的堅固,如同銅鑄一般);銅堞(像銅鐵般堅固的城堞。堞是城上的女牆);銅樓(華美堅固的樓房);銅山鐵壁(比喻風節的堅毅剛正);銅頭鐵額(比喻人非常勇猛強悍)

5.喻堅強,強大有力的。如:銅豌豆(喻有經驗的老狎妓者)

元素名稱:銅

元素原子量:63.55

元素類型:金屬

發現人: 發現年代:

發現過程:

在古代就發現有銅存在。

元素描述:

呈紫紅色光澤的金屬,密度8.92克/厘米3。熔點1083.4±0.2℃,沸點2567℃。常見化合價+1和+2(3價銅僅在少數不穩定的化合物中出現)。電離能7.726電子伏特。銅是人類發現最早的金屬之一,也是最好的純金屬之一,稍硬、極堅韌、耐磨損。還有很好的延展性。導熱和導電性能較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕宏返能力,在乾燥的空氣里很穩定。但在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色的鹼式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],這叫銅綠。可溶於硝酸和熱濃硫酸,略溶於鹽酸。容易被鹼侵蝕。

元素來源:

黃銅礦、輝銅礦、赤銅礦和孔雀石是自然界中重要的銅礦。把硫化物礦石煅燒後,再與少量二氧化硅和焦炭共熔得粗煉銅,再還原成泡銅,最後電解精製,即可得到銅。一個新的提取銅的方法正在研究中,就是把地下的低品位礦用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在鐵屑上將銅沉澱出來。

元素用途:

銅是與人類關系非常密切的有色金屬,被廣泛地應用於電氣、輕工、機械製造、建築工業、國防工業等領域,在我國有色金屬材料的消費中僅次於鋁。

銅在電氣、電子工業中應用最廣、用量最大,占總消費蔽喚飢量一半以上。用於各種電纜和導線,電機和變壓器的繞阻,開關以及印刷線路板等。

在機械和運輸車輛製造中,用於製造工業閥門和配件、儀表、滑動軸承、模具、熱交換器和泵等。

在化學工業中廣泛應用於製造真空器、蒸餾鍋、釀造鍋等。

在國防工業中用以製造子彈、炮彈、槍炮零件等,每生產100萬發子彈,需用銅13--14噸。

在建築工業中,用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。

以下是各行業銅消費占銅總消費量的比例: 行業 銅消費量占總消費量的比例

電子(包括通訊) 48%

建築 24%

一般工程 12%

交通 7%

其他 9%

※ 銅性能的應用

導電性:64%,耐蝕性:23%,結構強度:12%,裝飾性:1%

元素輔助資料:

自然界中獲得的最大的天然銅重420噸.在古代,人們便發現了天然銅,用石斧將其砍下來,用錘打的方法把它加工成物件。於是銅器擠進了石器的行列,並且逐漸取代了石器,結束了人類歷史上的新石器時代。

在我國,距今4000年前的夏朝已經開始使用紅銅,即天然銅。它的特點是鍛錘出來的。1957年和1959年兩次在甘肅武威皇娘娘台的遺址發掘出銅器近20件,經分析,銅器中銅含量高達99.63%~99.87%,屬於純銅。

當然,天然銅的產量畢竟是稀少的。生產的發展促進人們找到從銅礦中取得銅的方法。銅在地殼中總含量並不大,不超過0.01%,但是含銅的礦物是比較多見的,它們大多具有各種鮮艷而引人注目的顏色,招至人們的注意。例如鮮綠色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深藍色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。這些礦石在空氣中燃燒後得到銅的氧化物,再用碳還原,就得到金屬銅。

1933年,河南省安陽縣殷虛發掘中,發現重達18.8千克的孔雀石,直徑在1寸以上的木炭塊、陶制煉銅用的將軍盔以及重21.8千克的煤渣,說明3000多年前我國古代勞動人民從銅礦取得銅的過程。

但是,煉銅製成的物件太軟,容易彎曲,並且很快就鈍。接著人們發現把錫摻到銅里去製成銅錫合金——青銅。青銅器件的熔煉和製作比純銅容易的多,比純銅堅硬(假如把錫的硬度值定為5,那麼銅的硬度就是30,而青銅的硬度則是100~150),歷史上稱這個時期為青銅時代。

我國戰國時代的著作《周禮·考工記》總結了熔煉青銅的經驗,講述青銅鑄造各種不同物件採用銅和錫的不同比例:「金有六齊(方劑)。六分其金(銅)而錫居一,謂之鍾鼎之齊;五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊;四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊;三分其金而錫居一,謂之大刃之齊;五分其金而錫居二,謂之削殺矢(箭)之齊;金錫半,謂之鑒(鏡子)燧(利用鏡子聚光取火)之齊。」這表明在3000多年前,我國勞動人民已經認識到,用途不同的青銅器所要求的性能不同,用以鑄造青銅器的金屬成分比例也應有所不同。

青銅由於堅硬,易熔,能很好的鑄造成型,在空氣中穩定,因而即使在青銅時代以後的鐵器時代里,也沒有喪失它的使用價值。例如在公元前約280年,歐洲愛琴海中羅得島上羅得港口矗立的青銅太陽神,高達46米,手指高度超過成人。

我國古代勞動人民更最早利用天然銅的化合物進行濕法煉銅,這是濕法技術的起源,是世界化學史上的一項發明。這種方法用現代化學式表示就是:

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

西方傳說,古代地中海的CYPRUS島是出產銅的地方,因而由此得到它的拉丁名稱CUPRUM和它的元素符號Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源於此。

銅具有獨特的導電性能,是鋁所不能代替的,在今天電子工業和家用電器發展的時代里,這個古老的金屬有恢復了它的青春。銅導線正在被廣泛的應用。從國外的產品來看,一輛普通家用轎車的電子和電動附件所須銅線長達1公里,法國高速火車鐵軌每公里用10噸銅,波音747-200型飛機總重量中銅佔2%。

1. 電氣工業中的應用

※ 電力輸送

電力輸送中需要大量消耗高導電性的銅,主要用於動力申.線電纜、匯流排、變壓器、開關、接插元件和聯接器等。

在電線電纜的輸電過程中,由於電阻發熱而白白浪費電能。從節能和經濟的角度考慮,目前世界上正在推廣"最佳電纜截面"標准。過去流行的標准,單純地從降低一次按裝投資的角度出發,為了盡量減小電纜截面,以在設計要求的額定電流下,不至出現危險過熱,來確定電纜的最低允許尺寸。按這種標准鋪設的電纜,雖然按裝費低了;但是在長期使用過程中,電阻能耗卻比較大。"最佳電纜截面"標准,則兼顧一次按裝費用和電能消耗這兩個因素,適當放大電纜尺寸,以達到節能和最佳綜合經濟效益的目的。按照新的標准,電纜截面往往要比老標准加大一倍以上,可以獲得50%左右的節能效果。

我國在過去一段時間內,由於鋼供不應求,考慮到鋁的比重只有銅的 30%,在希望減輕重量的架空高壓輸電線路中曾採取以鋁代銅的措施。目前從環境保護考慮,空中輸電線將轉為鋪設地下電纜。在這種情況下,鋁與銅相比,存在導電性差和電纜尺寸較大的缺點,而相形見絀。

同樣的原回,以節能高效的銅繞組變壓器,取代!日的鋁繞組變壓器,也是明智的選擇。

※ 電機製造

在電機製造中,廣泛使用高導電和高強度的銅合金。主要用銅部位是定子、轉子和軸頭等。在大型電機中,繞組要用水或氫氣冷卻,稱為雙水內冷或氫氣冷卻電機,這就需要大長度的中空導線。

電機是使用電能的大戶,約佔全部電能供應的60%。一台電機運轉累計電費很高,一般在最初工作5 00小時內就達到電機本易的成本,一年內相當於成本的4~ 16倍,在整個工作壽命期間可以達到成本的200倍。電機效率的少量提高,不但可以節能;而且可以獲得顯著的經濟效益。開發和應用高效電機,是當前世界上的一個熱門課題。由於電機內部的能量消耗,主要來源於繞組的電阻損耗;因此,增大銅線截面是發展高效電機的一個關鍵措施。近年來己率先開發出來的一些高效電機與傳統電機相比,銅繞組的使用量增加25~ 100%。目前,美國能源部正在資助一個開發項目,擬採用鑄入銅的技術生產電機轉子。

※ 通訊電纜

80年代以來,由於光纖電纜載流容量大等優點,在通訊干線上不斷取代銅電纜,而迅速推廣應用。但是,把電能轉化為光能,以及輸入用戶的線路仍需使用大量的銅。隨著通訊事業的發展,人們對通訊的依賴越來越大,對光纖電纜和銅電線的需求都會不斷增加。

※ 住宅電氣線路

近年來,隨著我國人民生活水平提高,家電迅速普及,住宅用電負荷增長很快。如圖6.6所示,1987年居民用電量為 269.6億度( l度=1千瓦·小時),10後年的 1996年猛升到 1131億度,增加 3.2倍。盡管如此,與發達國家相比仍有很大差距。例如,1995年美國的人均用電量是我國的14.6倍,日本是我國的8.6倍。我國居民用電量今後仍有很大發展。預計從 1996年到2005年,還要增長l.4倍。

2.電子工業中的應用

電子工業是新興產業,在它蒸蒸日上的發展過程中,不斷開發出鋼的新產品和新的應用領域。目前它的應用己從電真空器件和印刷電路,發展到微電子和半導體集成電路中。

※ 電真空器件

電真空器件主要是高頻和超高頻發射管、波導管、磁控管等,它們需 要高純度無氧銅和彌散強化無氧銅。

※ 印刷電路

銅印刷電路,是把銅箔作為表面,粘貼在作為支撐的塑料板上;用照相的辦法把電路布線圖印製在銅版上;通過浸蝕把多餘的部分去掉而留下相互連接的電路。然後,在印刷線路板上與外部的連接處沖孔,把分立元件的接頭或其它部分的終端插入,焊接在這個口路上,這樣一個完整的線路便組裝完成了。如果採用浸鍍法,所有接頭的焊接可以一次完成。這樣,對於那些需要精細布置電路的場合,如無線電、電視機,計算機等,採用印刷電路可以節省大量布線和固定迴路的勞動;因而得到廣泛應用,需要消費大量的銅箔。此外,在電路的連接中還需用各種價格低廉、熔點低、流動性好的銅基釺焊材料。

※ 集成電路

微電子技術的核心是集成電路。集成電路是指以半導體晶體材料為基片(晶元),採用專門的工藝技術將組成電路的元器件和互連線集成在基片內部、表面或基片之上的微小型化電路。這種微電路在結構上比最緊湊的分立元件電路在尺寸和重量上小成千上萬倍。它的出現引起了計算機的巨大變革,成為現代信息技術的基?D殼凹嚎�⒊齙某�蠊婺<�傻緶罰�詒刃∧分訃諄剮〉牡ジ魴酒�婊�希�蘢齔齙木�騫蓯�浚�捍鍤�蟶踔漣僂蛞隕稀W罱���手��募撲慊��綢BM(國際商業機器公司),己採用鋼代替硅晶元中的鋁作互連線,取得了突破性進展。這種用銅的新型微晶元,可以獲得30%的效能增益,電路的線尺寸可以減小到0.12微米,可使在單個晶元上集成的晶體管數目達到200萬個。這就為古老的金屬銅,在半導體集成電路這個最新技術領域中的應用,開創了新局面。

※ 引線框架

為了保護集成電路或混合電路的正常工作,需要對它進行封裝;並在封裝時,把電路中大量的接頭從密封體內引出來。這些引線要求有一定的強度,構成該集成封裝電路的支承骨架,稱為引線框架。實際生產中,為了高速大批量生產,引線框架通常在一條金屬帶上按特定的排列方式連續沖壓而成。框架材料占集成電路總成本的1/3~ l/4,而且用量很大;因此,必須要有低的成本。

銅合金價格低廉,有高的強度、導電性和導熱性,加工性能、針焊性和耐蝕性優良,通過合金化能在很大范圍內控制其性能,能夠較好地滿足引線框架的性能要求,己成為引線框架的一個重要材料。它是目前鋼在微電子器件中用量最多的一種材料。

3.能源及石化工業中的應用

※ 能源工業

火力及原子能發電都要依靠蒸氣作功。蒸氣的迴路如下:

鍋爐發生蒸氣- 蒸氣推動汽輪機作功- 作功後的蒸汽送至冷凝器- 冷卻成水- 回到鍋爐重新變成蒸汽。

其間主冷凝器由管板和冷凝管組成。由於鋼導熱性好並能抗水的腐蝕,所以它們均使用鍋黃銅、鋁黃銅或白銅製造。根據資料介紹,每萬千瓦裝機容量需要5噸冷凝管。一個60萬千瓦的發電廠就需要3 00噸冷凝管材。

太陽能的利用也要使用許多銅管。例如:英國倫敦附近某旅館的一個游泳池,裝備了太陽能加熱器,在夏季可以將水溫保持在18~24℃。在該太陽能加熱器中含有784磅(3 56公斤)銅管。

※ 石化工業

銅和許多銅合金,在水溶液、鹽酸等非氧化性酸、有機酸(如:醋酸、檸檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸等)、除氨以外的各種鹼及非氧化性的有機化合物(如:油類、酚、醇等)中,均有良好的耐蝕性;因而,在石化工業中大量用於製造接觸腐蝕性介質的各種容器、管道系統、過濾器、泵和閥門等器件。還利用它的導熱性,製造各種蒸發器、熱交換器和冷凝器。由於銅的塑性很好,特別適合於製造現代化工工業中結構錯綜復雜、銅管交叉編制的熱交換器。此外在石油精煉工廠中都使用青銅生產工具;原回是沖擊時不迸出火花,可以防止火災發生。

※ 海洋工業

海洋佔地球表面面積70%以上,合理地開發利用海洋資源日益受到人們的重視。海水中含確"容易造成腐蝕的氯離子,鋼鐵、鋁、甚至不銹鋼等許多工程金屬材料均不耐海水腐蝕。此外在這些材料,以及木材、玻璃等非金屬材料的表面上還會形成海洋生物污損。銅則一枝獨秀,不但耐海水腐蝕;而且溶入水中的銅離子有殺菌作用,可以防止海洋生物污損。因而,銅和銅合金是海洋工業中十分重要的材料,業己在海水淡化工廠、海洋採油采氣平台、以及其它海岸和海底設施中廣泛應用。例如,海水淡化過程中使用的管路系統、泵和閥門,以及採油采氣平台上使用的設備,包括飛濺區和水下用的螺栓、鑽孔日,抗生物污損包套、泵閥和管路系統等等。關於銅和銅合金在船舶中的應用情況,將在後節中介紹。

4.交通工業中的應用

※ 船舶

由於良好的耐海水腐蝕性能,許多銅合金,如:鋁青銅、錳青銅、鋁黃銅、炮銅(錫鋅青銅)、白鋼以及鎳銅合金(蒙乃爾合金)己成為造船的標准材料。一般在軍艦和商船的自重中,銅和銅合金佔2~3%。

軍艦和大部分大型商船的螺旋漿都用鋁青銅或黃銅製造。大船的螺旋漿每支重 20~ 25噸。伊麗莎白皇後號和瑪麗皇後號航母的螺旋漿每支重達3 5噸。大船沉重的尾軸常用"海軍上將"炮銅,舵和螺旋漿的錐形螺栓也用同樣材料。引擎和鍋爐房內也大量用鋼和銅合金。世界上第一艘核動力商船,使用了30噸白銅冷凝管。近來用鋁黃銅管作油罐的大型加熱線圈。在10萬噸級的船上就有12個這種儲油罐,相應的加熱系統規模相當大。船上的電氣設備也很復雜,發動機、電動機、通訊系統等幾乎完全依靠銅和銅合金來工作。大小船隻的船艙內經常用鋼和銅合金來裝飾。甚至木製小船,也最好用鋼合金(通常是硅青銅)的螺絲和釘子來固定木結構,這種螺絲可以用滾軋大量生產出來。

為了防止船殼被海生物污損影響航行,過去經常採用包覆銅加以保護;現在,則普遍用刷含銅油漆的辦法來解決。

二次世界大戰中,為御防德國磁性水雷對艦船的襲擊,曾發展了抗磁性水雷裝置,在鋼船殼周圍附一圈銅帶,通上電流以中和船的磁場,這樣就可以不引爆水雷。從1944年以後,盟軍的所有船隻,共計約18,000艘,都裝上了這種去磁裝置而得到了保護。一些大型主力艦為此需用大量的銅,例如其中一艘用去銅線長 28英里,重約 30噸。

※ 汽車

汽車用銅每輛10~2I公斤,隨汽車類型和大小而異,對於小轎車約占自重的6~9%%。銅和銅合金主要用於散熱器、制動系統管路、液壓裝置、齒輪、軸承、剎車摩擦片、配電和電力系統、墊圈以及各種接頭、配件和飾件等。其中用鋼量比較大的是散熱器。現代的管帶式散熱器,用黃銅帶焊接成散熱器管子,用薄的銅帶折曲成散熱片。

近年來為了進一步提高銅散熱器的性能,增強它對鋁散熱器的競爭力,作 了許多改進。在材質方面,向銅中添加微量元素,以達到在不損失導熱性的前 提下,提高其強度和軟化點,從而減薄帶材的厚度,節省用鋼量;在製造工藝 方面,採用高頻或激光焊接銅管,並用鋼釺焊代替易受鉛污染的軟焊組裝散熱 器芯體。這些努力的結果示於表6.2,與釺焊鋁散熱器相比,在相同的散熱條件 下,即在相同的空氣和冷卻劑的壓力降下,新型銅散熱器的重量更輕,尺寸顯 著縮小;再加上鋼的耐蝕性好、使用壽命長,銅散熱器的優勢就更明顯。

※ 鐵路

鐵路的電氣化對銅和銅合金的需要量很大。每公里的架空導線需用2 噸以上的異型銅線。為了提高它的強度,往往加入少量的銅(約1%)或銀 (約of%)。此外,列車上的電機、整流器、以及控制、制動、電氣和信 號系統等都要依靠銅和銅合金來工作。

※ 飛機

飛機的航行也離不開銅。例如:飛機中的配線、液壓、冷卻和氣動系統需使用銅材,軸承保持器和起落架軸承採用鋁青銅管材,導航儀表應用抗磁鋼合金,眾多儀表中使用破銅彈性元件等等。

5.機械和冶金工業中的應用

※ 機械工程

幾乎在所有的機器中都可以找到銅製品部件。除了電機、電路、油壓系統、氣壓系統和控制系統中大量用鋼以外,種類繁多用黃銅和青銅製造的傳動件和固定件,如齒輪、蝸輪、蝸桿、聯結件、緊固件、扭擰件、螺釘、螺母等,比比皆是。幾乎在所有作機械相對運動的部件之間,都要使用減磨銅合金製作的軸承或軸套,特別是萬噸級的大型擠壓機、鍛壓機的缸套、滑板幾乎都用青銅製成,鑄件重量可達數噸。許多彈性元件,幾乎都選用硅青銅和錫青銅作為材料。焊接工具、壓鑄模具等更離不開銅合金,如此等等。

※ 冶金設備

冶金工業是消耗電能的大戶,素有"電老虎"之稱。在冶金廠的建設中通常必須要有一個依靠銅來進行工作的龐大的輸、配電系統和電力運轉設備。此外,在火法冶金中,連續鑄造技術已佔據主導地位,其中的關鍵部件一結晶器,大都採用鉻銅、銀銅等高強度和高導熱性的銅合金。電冶金中的真空電弧爐和電渣爐水冷坩堝使用鋼管材製造,各種感應加熱的感應線圈都是用銅管或異型銅管繞制而成,內中通水冷卻。

※ 合金添加劑

銅是鋼鐵和鋁等合金中的重要添加元素。少量銅(0.2~0.5%)加入低合金結構用鋼中,可以提高鋼的強度及耐大氣和海洋腐蝕性能。在耐蝕鑄鐵和不銹鋼中加入銅,可以進一步提高它們的耐蝕性。含銅30%左右的高鎳合金是著名的高強度耐蝕"蒙乃爾合金",在核工業中廣泛使用。

在許多高強度鋁合金中都含有銅。通過淬火 一 時效熱處理,在合金中析出彌散分布的細小顆粒,而顯著提高其強度,稱為時效硬化鋁合金。其中著名的有杜拉鋁或稱硬鋁,它是一種含銅、錳、鎂的鋁合金,是製造飛機和火箭的重要結構材料。

6.輕工業中的應用

輕工業產品與人民生活密切相關,品種繁多、五花八門。由於鋼具有良好綜合性能,到處可以看到它大顯身手的蹤影。現僅舉數例如下:

※ 空調器和冷凍機

空調器和冷凍機的控溫作用,主要通過熱交換器銅管的蒸發及冷凝作 用來實現。熱交換傳熱管的尺寸和傳熱性能,在很大程度上決定了整個空 調機和製冷裝置的效能和小型化。在這些機器上採用的都是高導熱性能的異型銅管。利用鋼的良好加工性能,最近開發和生產出帶有內槽和高翅片的散熱管,用於製造空調器、冷凍機、化工及余熱口收等裝置中的熱交換器,可使新型熱交換器的總熱傳導系數提高到用普通管的2~3倍,和用普通低翅片管的 1.2~1.3倍,己在國內使用,可節省 40%的銅,並使熱交換器體積縮小 1/3以上。

※ 鍾表

目前生產的鍾表,計時器和有鍾表機構的裝置,其中大部分的工作部件都用"鍾表黃銅"製造。合金中含1.5-2%的鉛,有良好加工性能,適合於大規模生產。例如,齒輪由長的擠壓黃銅棒切出,平輪由相應厚度的帶材沖出,用黃銅或其它銅合金製作摟刻的鍾表面以及螺絲和接頭等等。大量便宜的手錶用炮銅(錫鋅青銅)製造,或鍍以鎳銀(白銅)。一些著名的大鍾都用鋼和銅合金製作。英國"大笨鍾"的時針用的是實心炮銅桿,分針用的是14英尺長的銅管。

一個現代化的鍾表廠,以銅合金為主要材料,用壓力機和精確的模具加工,每天可以生產一萬到三萬只鍾表,費用很低。

※ 造紙

在當前信息萬變的社會里,紙張消費量很大。紙張表面看來簡單,但是造紙工藝卻很復雜,需要通過許多步驟,應用很多機器,包括冷卻器、蒸發器、打漿器、造紙機等等。其中許多部件,如:各種熱交換管、輥輪、打擊棒、半液體泵和絲網等,大部分都用鋼合金製作。

例如,目前採用的長網造紙機,它要將制好的紙漿噴到快速運動的具有細小網孔( 40~60目)的網布上。網布由黃銅和磷青銅絲編織而成,它的寬度很大,一般在20英尺(6米)以上,要求保持完全平直。網布在一系列小的黃銅或銅輥子上運動,當帶著噴附其上的紙漿通過時,濕氣從下面空吸出去。網子同時振動以使紙漿中的小纖維粘結在一起。大型造紙機的網布尺寸很大,可以達到寬26英尺8英寸( 8. l米)和長100英尺( 3 0. 5米)。濕紙漿不但含水,而且含有造紙過程中使用的化學葯劑,腐蝕性很強。為了保證紙張質量,對網布材料要求很嚴,不但要有高的強度和彈性;而且要抗紙漿腐蝕,銅合金完全可以勝任。

※ 印刷

印刷中用銅版進行照相製版。表面拋光的銅版用感光乳膠敏化後,在它上面照相成像。感光後的銅版需加熱使膠硬化。為避免受熱軟化,銅中往往含有少量的銀或砷,以提高軟化溫度。然後,對版子進行腐蝕,形成分布著凹凸點子圖形的印刷表面。

在自動排字機上,要通過黃銅字型塊的編排,來製造版型,這是銅在印刷中的另一個重要用途。字型塊通常用的是含鉛黃銅,有時也用銅或青銅。

※ 釀酒

在世界的啤酒釀造中,銅起重要作用。經常用銅作麥芽桶和發酵罐的內村。在一些著名的啤酒廠中備有十餘個容量超過2萬加侖的這種大桶。在發酵缸中,為了降溫,常用鋼管通水冷卻。還用鋼管通水蒸汽在釀造啤酒時進行加熱,以及用鋼管輸送酒液等。

蒸餾威士忌和其它烈性酒時,通常用鋼制蒸餾鍋。威士忌麥芽酒需蒸餾兩次,要用兩個大銅蒸餾鍋。

※ 醫葯

制葯工業中,各類蒸、煮、真空裝置等都用純銅製作。在醫療器械中則 廣泛使用鋅白銅。銅合金還是眼鏡架的常用材料等等

7.建築和藝術用銅

※ 管道系統

由於鋼水管具有美觀耐用、安裝方便、安全防火、衛生保健等諸多優點,使它與鍍鋅鋼管和塑料管相比存在明顯優越的價格性能比。在住宅和公用建築中,用於供水、供熱、供氣以及防火噴淋系統,日益受到人們的青睞,成為當前的首選材料。在發達國家中,銅制供水系統己占很大比重。美國紐約號稱世界第六高樓的曼哈頓大廈,其中僅供水系統一項,就用去銅管 6萬英尺 (l公里)。在歐洲,飲水用鋼管消耗量很大。英國的飲水用鋼管消耗量平均每人每年1.6公斤,日本為0.2公斤。由於鍍鋅鋼管容易銹蝕,許多國家己明令禁用。香港早於1996年 1月起禁止使用,上海也於 1998年5月起實行。我國在房屋建設中推廣使用銅管道系統,勢在必行。

※ 房屋裝修

在歐洲採用鋼板製作屋頂和漏檐已有傳統。北歐國家中甚至用它作牆面裝飾。銅耐大氣腐蝕性能很好、經久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地製作成復雜的形狀,而且它還有美觀的色彩;因而很適合於用做房屋裝修。它在教堂等古建築物屋頂上的應用己有悠久歷史,至今仍發出誘人的光彩;而且在現代大型建築甚至公寓和住宅的建設上的應用也越來越多。例如:在倫敦,代表現代英國建築藝術的"英聯邦委員會"大廈,屋頂形狀復雜,用鋼板建造,重約 25噸;於 1966年開放的水晶宮運動中心,用鋼 60噸做成波浪形的屋頂等等。據統計,用做屋頂的銅板,在德國平均每人每年消費0.8公斤,美國為0.2公斤。

此外,屋內的裝修,如:門把手、鎖、百頁、按欄、燈具、牆飾以及廚房次具等等,使用鋼製品不但經久耐用,消毒衛生,而且裝點出高雅的氣息,深受人們喜愛。

※ 塑像和工藝品

世界上沒有那一種金屬,能夠像鋼那樣廣泛應用於製造各種工藝品,從古至今,經久不衰。今天城市建設中,各種紀念物、鑄鍾、寶鼎、雕像、佛像、仿古製品等等,大量使用鑄造銅合金。現代樂器,如長笛使用白鋼製成,薩克斯管用的是黃銅材料。各種精美的藝術品,價廉物美的鍍金以及仿金、仿銀首飾也都需要使用各種成分的銅合金。

1996年建成的香港天壇大佛,使用錫、鋅、鉛青銅鑄造拼接而成,高26米,重206噸。1997年建成的浙江普陀山南海觀音大佛,高20米,重 70噸,是世界上第一座使用仿金材料建成的巨型銅像。嗣後在無錫落成了高88米的青銅釋跡牟尼佛像。更高的佛像正在我國的海南島和九華山以及日本印度等地籌建中。

※ 錢幣

自從人類祖先使用錢幣進行交易以來,就用銅和銅合金來製造錢幣,歷代相傳,沿襲至今。隨著現代自動投幣電話、乘車和

『貳』 我想了解下集成電路SOP8 這類封裝的的封裝費用是多少SOP8 就是 MOS管4953 9435 這種類型的

塑封會比較便宜,如果是高等級的陶瓷封裝就比較貴了,主要是管殼的費用。塑液悶封器件主要看量,因為這種封裝的模埋扮引線框架和封裝材料都是標準的,消費類量大價格就能談下來,上下差別還比較大的。具體報價你需旦灶要找一家談談看才知道,正常參考價可以是晶元成本的1/4到1/3。

『叄』 史上最全的半導體產業鏈全景!

導 讀 ( 文/ ittbank 授權發布 )

集成電路作為半導體產業的核心,市場份額達83%,由於其技術復雜性,產業結構高度專業化。隨著產業規模的迅速擴張,產業競爭加劇,分工模式進一步細化。

目前市場產業鏈為IC設計、IC製造和IC封裝測試。

○ 在核心環節中,IC設計處於產業鏈上游,IC製造為中游環節,IC封裝為下游環節。

○ 全球集成電路產業的產業轉移,由封裝測試環節轉移到製造環節,產業鏈里的每個環節由此而分工明確姿坦。

○ 由原來的IDM為主逐漸轉握源變為Fabless+Foundry+OSAT。

▲全球半導體產業鏈收入構成佔比圖

① 設計:

細分領域具備亮點,核心關鍵領域設計能力不足。從應用類別(如:手機到 汽車 )到晶元項目(如:處理器到FPGA),國內在高端關鍵晶元自給率幾近為0,仍高度仰賴美國企業;

② 設備:

自給率低,需求缺口較大,當前在中端設備實現突破,初步產業鏈成套布局,但高端製程/產品仍需攻克。中國本土半導體設備廠商只佔全球份額的1-2%,在關鍵領域如:沉積、刻蝕、離子注入、檢測等,仍高度仰賴美國企業;

③ 材料:

在靶材等領域已經比肩國際水平,但在光刻段冊態膠等高端領域仍需較長時間實現國產替代。全球半導體材料市場規模443 億美金,晶圓製造材料供應中國佔比10%以下,部分封裝材料供應佔比在30%以上。在部分細分領域上比肩國際領先,高端領域仍未實現突破;

④ 製造:

全球市場集中,台積電占據60%的份額,受貿易戰影響相對較低。大陸躋身第二集團,全球產能擴充集中在大陸地區。代工業呈現非常明顯的頭部效應,在全球前十大代工廠商中,台積電一家占據了60%的市場份額。此行業較不受貿易戰影響;

⑤ 封測:

最先能實現自主可控的領域。封測行業國內企業整體實力不俗,在世界擁有較強競爭力,長電+華天+通富三家17 年全球整體市佔率達19%,美國主要的競爭對手僅為Amkor。此行業較不受貿易戰影響。

一、設計

按地域來看,當前全球IC 設計仍以美國為主導,中國大陸是重要參與者。2017 年美國IC設計公司占據了全球約53%的最大份額,IC Insight 預計,新博通將總部全部搬到美國後這一份額將攀升至69%左右。台灣地區IC 設計公司在2017 年的總銷售額中佔16%,與2010年持平。聯發科、聯詠和瑞昱去年的IC 銷售額都超過了10 億美元,而且都躋身全球前二十大IC 設計公司之列。歐洲IC 設計企業只佔了全球市場份額的2%,日韓地區Fabless 模式並不流行。

與非美國海外地區相比,中國公司表現突出。世界前50 fabless IC 設計公司中,中國公司數量明顯上漲,從2009 年1 家增加至2017 年10 家,呈現迅速追趕之勢。2017 年全球前十大Fabless IC 廠商中,美國占據7 席,包括高通、英偉達、蘋果、AMD、Marvell、博通、賽靈思;中國台灣地區聯發科上榜,大陸地區海思和紫光上榜,分別排名第7 和第10。

2017 年全球前十大Fables s IC 設計廠商

(百萬美元)

然而,盡管大陸地區海思和紫光上榜,但可以看到的是,高通、博通和美滿電子在中國區營收佔比達50%以上,國內高端 IC 設計能力嚴重不足。可以看出,國內對於美國公司在核心晶元設計領域的依賴程度較高。

自中美貿易戰打響後,通過「中興事件」和「華為事件」我們可以清晰的看到,核心的高端通用型晶元領域,國內的設計公司可提供的產品幾乎為0。

大陸高端通用晶元與國外先進水平差距主要體現在四個方面:

1)移動處理器的國內外差距相對較小。

紫光展銳、華為海思等在移動處理器方面已進入全球前列。

2)中央處理器(CPU) 是追趕難度最大的高端晶元。

英特爾幾乎壟斷了全球市場,國內相關企業約有 3-5 家,但都沒有實現商業量產,多仍然依靠申請科研項目經費和政府補貼維持運轉。龍芯等國內 CPU 設計企業雖然能夠做出 CPU 產品,而且在單一或部分指標上可能超越國外 CPU,但由於缺乏產業生態支撐,還無法與佔主導地位的產品競爭。

3)存儲器國內外差距同樣較大。

目前全球存儲晶元主要有三類產品,根據銷售額大小依次為:DRAM、NAND Flash 以及Nor Flash。在內存和快閃記憶體領域中,IDM 廠韓國三星和海力士擁有絕對的優勢,截止到2017年,在兩大領域合計市場份額分別為75.7%和49.1%,中國廠商競爭空間極為有限,武漢長江存儲試圖發展 3D Nand Flash(快閃記憶體)的技術,但目前僅處於 32 層快閃記憶體樣品階段,而三星、英特爾等全球龍頭企業已開始陸續量產 64 層快閃記憶體產品;在Nor flash 這個約為三四十億美元的小市場中,兆易創新是世界主要參與廠家之一,其他主流供貨廠家為台灣旺宏,美國Cypress,美國美光,台灣華邦。

4)FPGA、AD/DA 等高端通用型晶元,國內外技術懸殊。

這些領域由於都是屬於通用型晶元,具有研發投入大,生命周期長,較難在短期聚集起經濟效益,因此在國內公司層面發展較為緩慢,甚至有些領域是停滯的。

總的來看,晶元設計的上市公司,都是在細分領域的國內最強。比如2017 年匯頂 科技 在指紋識別晶元領域超越FPC 成為全球安卓陣營最大指紋IC 提供商,成為國產設計晶元在消費電子細分領域少有的全球第一。士蘭微從集成電路晶元設計業務開始,逐步搭建了晶元製造平台,並已將技術和製造平台延伸至功率器件、功率模塊和MEMS 感測器的封裝領域。但與國際半導體大廠相比,不管是高端晶元設計能力,還是規模、盈利水平等方面仍有非常大的追趕空間。

二、設備

目前,我國半導體設備的現況是低端製程實現國產替代,高端製程有待突破,設備自給率低、需求缺口較大。

關鍵設備技術壁壘高,美日技術領先,CR10 份額接近80%,呈現寡頭壟斷局面。半導體設備處於產業鏈上游,貫穿半導體生產的各個環節。按照工藝流程可以分為四大板塊——晶圓製造設備、測試設備、封裝設備、前端相關設備。其中晶圓製造設備占據了中國市場70%的份額。再具體來說,晶圓製造設備根據製程可以主要分為8 大類,其中光刻機、刻蝕機和 薄膜沉積設備這三大類設備占據大部分的半導體設備市場。同時設備市場高度集中,光刻機、CVD 設備、刻蝕機、PVD 設備的產出均集中於少數歐美日本巨頭企業手上。

中國半導體設備國產化率低,本土半導體設備廠商市佔率僅佔全球份額的1-2%。

關鍵設備在先進製程上仍未實現突破。目前世界集成電路設備研發水平處於12 英寸7nm,生產水平則已經達到12 英寸14nm;而中國設備研發水平還處於12 英寸14nm,生產水平為12 英寸65-28nm,總的來看國產設備在先進製程上與國內先進水平有2-6 年時間差;具體來看65/55/40/28nm 光刻機、40/28nm 的化學機械拋光機國產化率依然為0,28nm化學氣相沉積設備、快速退火設備、國產化率很低。

三、材料

半導體材料發展歷程

▲各代代表性材料主要應用

▲第二、三代半導體材料技術成熟度

細分領域已經實現彎道超車,核心領域仍未實現突破,半導體材料主要分為晶圓製造材料和封裝材料兩大塊。晶圓製造材料中,矽片機硅基材料最高佔比31%,其次依次為光掩模版14%、光刻膠5%及其光刻膠配套試劑7%。封裝材料中,封裝基板佔比最高,為40%,其次依次為引線框架16%,陶瓷基板11%,鍵合線15%。

日美德在全球半導體材料供應上佔主導地位。各細分領域主要玩家有:矽片——Shin-Etsu、Sumco,光刻膠——TOK、Shipley,電子氣體——Air Liquid、Praxair,CMP——DOW、3M,引線架構——住友金屬,鍵合線——田中貴金屬、封裝基板——松下電工,塑封料——住友電木。

(1)靶材、封裝基板、CMP 等,我國技術已經比肩國際先進水平的、實現大批量供貨、可以立刻實現國產化。已經實現國產化的半導體材料典例——靶材。

(2)矽片、電子氣體、掩模板等,技術比肩國際、但仍未大批量供貨的產品。

(3)光刻膠,技術仍未實現突破,仍需要較長時間實現國產替代。

四、製造

晶圓製造環節作為半導體產業鏈中至關重要的工序,製造工藝高低直接影響半導體產業先進程度。過去二十年內國內晶圓製造環節發展較為滯後,未來在國家政策和大基金的支持之下有望進行快速追趕,將有效提振整個半導體行業鏈的技術密度。

半導體製造在半導體產業鏈里具有卡口地位。製造是產業鏈里的核心環節,地位的重要性不言而喻。統計行業里各個環節的價值量,製造環節的價值量最大,同時毛利率也處於行業較高水平,因為Fabless+Foundry+OSAT 的模式成為趨勢,Foundry 在整個產業鏈中的重要程度也逐步提升,可以這么認為,Foundry 是一個卡口,產能的輸出都由製造企業所掌控。

代工業呈現非常明顯的頭部效應 根據IC Insights 的數據顯示,在全球前十大代工廠商中,台積電一家占據了超過一半的市場份額,2017 年前八家市場份額接近90%,同時代工主要集中在東亞地區,美國很少有此類型的公司,這也和產業轉移和產業分工有關。我們認為,中國大陸通過資本投資和人才集聚,是有可能在未來十年實現代工超越的。

「中國製造」要從下游往上游延伸,在技術轉移路線上,半導體製造是「中國製造」尚未攻克的技術堡壘。中國是個「製造大國」,但「中國製造」主要都是整機產品,在最上游的「晶元製造」領域,中國還和國際領先水平有很大差距。

在從下游的製造向「晶元製造」轉移過程中,一定要涌現出一批技術領先的晶圓代工企業。在晶元貿易戰打響之時,美國對我國製造業技術封鎖和打壓首當其沖,我們在努力傳承「兩彈一星」精神,自力更生艱苦創業的同時,如何處理與台灣地區先進企業台積電、聯電之間的關系也會對後續發展產生較大的蝴蝶效應。

五、封測

當前大陸地區半導體產業在封測行業影響力為最強,市場佔有率十分優秀,龍頭企業長電 科技 /通富微電/華天 科技 /晶方 科技 市場規模不斷提升,對比台灣地區公司,大陸封測行業整體增長潛力已不落下風,台灣地區知名IC 設計公司聯發科、聯詠、瑞昱等企業已經將本地封測訂單逐步轉向大陸同業公司。封測行業呈現出台灣地區、美國、大陸地區三足鼎立之態,其中長電 科技 /通富微電/華天 科技 已通過資本並購運作,市場佔有率躋身全球前十(長電 科技 市場規模位列全球第三),先進封裝技術水平和海外龍頭企業基本同步,BGA、WLP、SiP 等先進封裝技術均能順利量產。

封測行業我國大陸企業整體實力不俗,在世界擁有較強競爭力,美國主要的競爭對手為Amkor 公司,在華業務營收佔比約為18%,封測行業美國市場份額一般,前十大封測廠商中,僅有Amkor 公司一家,應該說貿易戰對封測整體行業影響較小,從短中長期而言,Amkor 公司業務取代的可能性較高。

封測行業位於半導體產業鏈末端,其附加價值較低,勞動密集度高,進入技術壁壘較低,封測龍頭日月光每年的研發費用占收入比例約為4%左右,遠低於半導體IC 設計、設備和製造的世界龍頭公司。隨著晶圓代工廠台積電向下游封測行業擴張,也會對傳統封測企業會構成較大的威脅。

2017-2018 年以後,大陸地區封測(OSAT)業者將維持快速成長,目前長電 科技 /通富微電已經能夠提供高階、高毛利產品,未來的3-5 年內,大陸地區的封測企CAGR增長率將持續超越全球同業。

『肆』 淺談IC封裝熱阻

IC封裝的熱特性對於IC應用的性能和可靠性來說是非常關鍵的。

熱阻,用「theta」或θ表示 , θja是在自然對流或強制對流條件下從晶元接面到大氣中的熱阻,專指自然條件下(沒有加通風措施)的數值。 由於測量是在標准規范的條件下去做的,因此對於不同的基板設計和環境條件就會有不同的結果,此值可以用於比較封裝散熱的容易與否,用於定性的比較。θja取決於IC封裝、電路板、空氣流通、輻射和系統特性,通常輻射影響可以忽略。 θjc是熱由晶元接面傳到IC封裝外殼的熱阻。 封裝外殼可以看做是封裝外表面的一個特定點陸埋模,對於塑封外殼默認取1號引腳處;對於帶裸焊盤的封裝,默認取焊盤中心點。θjc取決於封裝材料(引線框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封裝設計(管芯厚度、裸焊盤、內部散熱過孔、所用金屬材料的熱傳導率)。指從管殼到周圍環境的熱阻,包括從封裝外表面到周圍環境的所有散熱通路的熱阻。幾個參數之間的關系可以用如下公式來表示:

IC封裝的熱阻是衡量封裝將管芯產生的熱量傳導至電路板或周圍環境的能力的一個標准。給出不同兩點的溫度,則從其中一點到另外一點的熱流量大小完全由熱阻決定。如果已知一個IC封裝的熱阻,則根據給出的功耗和參考溫度即可算出IC的結溫。

為確保產品可以有比較高的可靠性,在選擇IC封裝時應考慮其熱管理指標。所有IC在有功耗時都會發熱,為了保證器件的結溫低於最大允許溫度,經由封裝進行的從IC到周圍環境的有效散熱十分重要。通過一定的技術手段和計算公式,可以得到較為准確的結(管芯)溫度、管殼(封裝)溫度和電路板溫度。

集成電路在封裝完成後,其熱阻θjc一般就固定不變了。 對熱阻的測量方法總的來說可以分為兩種, 直接法 和 間接法 。紅外法測試就是一種直接法,它是用紅外測溫儀對准發熱晶元的表面,即可獲得Tc、Tj,但為獲得Tj需要將電路開封,可能會損傷內引線和晶元,所以直接法比較有限。

間接法(也稱電學法)的測量原理是利用溫度敏感參數作溫度指示。通常是測量某一恆定的正向小電流下的晶體管發射極與基極的電壓UBE,而UBE隨溫度的變化是有規律可循的。對於硅早緩器件,在絕對零度時的UBE值是1267mV,鍺是800mV,誤差在2%以內。

由於一般IC封裝時晶元接面會被封裝材料蓋住,而無法直接量測晶元工作時其接面發熱的溫度,因此熱阻量測所採用的方式一般是利用組件的電性特性來量測,例如晶元上的二極體或晶體管的溫度及電壓特性。以二極體而言,由於其順向偏壓和溫度會呈線性關系,因此可用來做為溫度敏感參數。

由於一般實際的晶元上並不一定有容易量測的二極體接腳,再加上許多封裝需在封裝實際晶元之前就要測量封裝的熱阻值,因此大部分是採用熱測試晶元來進行封裝的熱阻測量的。熱測試晶元的製造目前已有許多廠商的產品可供利用,一般的熱測試晶元中包括了溫度感應組件、加熱用電阻以及用來連接的液亮金屬墊,有的晶元之間有橋式設計,可使晶元做不同面積之組合。

而封裝廠在測量晶元熱阻時通常採用標准晶元法,就是在晶元上做幾個電阻用來產生功耗,在晶元中央和其它位置放置小尺寸的晶體管,通過測量晶體管的熱敏參數(正向UBE)得出晶元的溫度。再由公式直接計算出熱阻值。用標准晶元測量各種封裝的熱阻可得精確的結果。但因標准晶元的製作費用昂貴,所以只能為少數廠家所接受。

利用標準的量測方法量測出的熱阻值在設計應用時仍然須注意一些重點,當系統環境與標準的測試環境不同時(如PCB的大小及風速)熱阻值會有所不同,因此利用標准方式量出的熱阻值最好是作為性能比較或是數值驗證之用,用作實際設計時則僅供參考,否則會產生較大的誤差。為了克服這個缺點,目前發展的新技術稱為精緻模型,希望能通過更詳細的測量及模擬分析使熱阻值成為熱阻網路,因此在系統設計應用時不會受環境的太大影響。盡管如此,由於測量程序較為復雜,因此應用並不廣泛。

經過這段時間查閱資料了解到,在封裝形式、材料和工藝都比較類似的條件下,集成電路的θjc基本不變,所以如果在不是很嚴格的情況下,可以直接參照某些國際大公司的θjc熱阻值來進行參考和估算。而我們需要了解熱阻值的定義及應用方式,才能更好得判斷某些封裝的熱特性好壞。

『伍』 PPFLeadframe貴嗎

貴。PPFLeadframe是一種引線框架,可以作為集成電路的晶元載體,是一種藉助於鍵合金絲實悔判雀現晶元內部電路引出端與外引線的電氣連接,形成電氣迴路的關鍵結構件,沖宴它起到了和碧早外部導線的作用,這種材料是比較稀有的,一個電路中只有非常非常小的一點,比較貴。

『陸』 跪求(集成電路晶元封裝技術的發展前景)

先進的晶元尺寸封裝(CSP)技術及其發展前景
2007/4/20/19:53 來源:微電子封裝技術

汽車電子裝置和其他消費類電子產品的飛速發展,微電子封裝技術面臨著電子產品「高性價比、高可靠性、多功能、小型化及低成本」發展趨勢帶來的挑戰和機遇。QFP(四邊引腳扁平封裝)、TQFP(塑料四邊引腳扁平封裝)作為表面安裝技術(SMT)的主流封裝形式一直受到業界的青睞,但當它們在0.3mm引腳間距極限下進行封裝、貼裝、焊接更多的I/O引腳的VLSI時遇到了難以克服的困難,尤其是在批量生產的情況下,成品率將大幅下降。因此以面陣列、球形凸點為I/O的BGA(球柵陣列)應運而生,以它為基礎繼而又發展為晶元尺寸封裝(ChipScalePackage,簡稱CSP)技術。採用新型的CSP技術可以確保VLSI在高性能、高可靠性的前提下實現晶元的最小尺寸封裝(接近裸晶元的尺寸),而相對成本卻更低,因此符合電子產品小型化的發展潮流,是極具市場競爭力的高密度封裝形式。

CSP技術的出現為以裸晶元安裝為基礎的先進封裝技術的發展,如多晶元組件(MCM)、晶元直接安裝(DCA),注入了新的活力,拓寬了高性能、高密度封裝的研發思路。在MCM技術面臨裸晶元難以儲運、測試、老化篩選等問題時,CSP技術使這種高密度封裝設計柳暗花明。

2CSP技術的特點及分段跡腔類

2.1CSP之特點

根據J-STD-012標準的定義,CSP是指封裝尺寸不超過裸晶元1.2倍的一種先進的封裝形式[1]。CSP實際上是在原有晶元封裝技術尤其是BGA小型化過程中形成的,有人稱之為μBGA(微型球柵陣列,現在僅將它劃為CSP的一種形式),因此它自然地具有BGA封裝技術的許多優點。

(1)封裝尺寸小,可滿足高密封裝CSP是目前體積最小的VLSI封裝之一,引腳數(I/O數)相同的CSP封裝與QFP、BGA尺寸比較情況見表1[2]。

由表1可見,封裝引腳數越多的CSP尺寸遠比傳統封裝形式小,易於實現高密度封裝,在IC規模不斷擴大的情況下,競爭優勢十分明顯,因而已經引起了IC製造業界的關注。

一般地,CSP封裝面積不到0.5mm節距QFP的1/10,只有BGA的1/3~1/10[3]。在各種相同尺寸的晶元封裝中,CSP可容納的引腳數最多,適宜進行多引握衫腳數封裝,甚至可以應用在I/O數超過2000的高性能晶元上。例如,引腳節距為0.5mm,封裝尺寸為40×40的QFP,引腳數最多為304根,若要增加引腳數,只能減小引腳節距,但在傳統工藝條件下,QFP難以突破0.3mm的技術極限;與CSP相提並論的是BGA封裝,它的引腳數可達600~1000根,但值得重視的是,在引腳數相同的情況下,CSP的組裝遠比BGA容易。

州神(2)電學性能優良CSP的內部布線長度(僅為0.8~1.0mm)比QFP或BGA的布線長度短得多[4],寄生引線電容(<0.001mΩ)、引線電阻(<0.001nH)及引線電感(<0.001pF)均很小,從而使信號傳輸延遲大為縮短。CSP的存取時間比QFP或BGA短1/5~1/6左右,同時CSP的抗噪能力強,開關雜訊只有DIP(雙列直插式封裝)的1/2。這些主要電學性能指標已經接近裸晶元的水平,在時鍾頻率已超過雙G的高速通信領域,LSI晶元的CSP將是十分理想的選擇。

(3)測試、篩選、老化容易MCM技術是當今最高效、最先進的高密度封裝之一,其技術核心是採用裸晶元安裝,優點是無內部晶元封裝延遲及大幅度提高了組件封裝密度,因此未來市場令人樂觀。但它的裸晶元測試、篩選、老化問題至今尚未解決,合格裸晶元的獲得比較困難,導致成品率相當低,製造成本很高[4];而CSP則可進行全面老化、篩選、測試,並且操作、修整方便,能獲得真正的KGD晶元,在目前情況下用CSP替代裸晶元安裝勢在必行。

(4)散熱性能優良CSP封裝通過焊球與PCB連接,由於接觸面積大,所以晶元在運行時所產生的熱量可以很容易地傳導到PCB上並散發出去;而傳統的TSOP(薄型小外形封裝)方式中,晶元是通過引腳焊在PCB上的,焊點和pcb板的接觸面積小,使晶元向PCB板散熱就相對困難。測試結果表明,通過傳導方式的散熱量可佔到80%以上。

同時,CSP晶元正面向下安裝,可以從背面散熱,且散熱效果良好,10mm×10mmCSP的熱阻為35℃/W,而TSOP、QFP的熱阻則可達40℃/W。若通過散熱片強製冷卻,CSP的熱阻可降低到4.2,而QFP的則為11.8[3]。

(5)封裝內無需填料大多數CSP封裝中凸點和熱塑性粘合劑的彈性很好,不會因晶片與基底熱膨脹系數不同而造成應力,因此也就不必在底部填料(underfill),省去了填料時間和填料費用[5],這在傳統的SMT封裝中是不可能的。

(6)製造工藝、設備的兼容性好CSP與現有的SMT工藝和基礎設備的兼容性好,而且它的引腳間距完全符合當前使用的SMT標准(0.5~1mm),無需對PCB進行專門設計,而且組裝容易,因此完全可以利用現有的半導體工藝設備、組裝技術組織生產。

2.2CSP的基本結構及分類

CSP的結構主要有4部分:IC晶元,互連層,焊球(或凸點、焊柱),保護層。互連層是通過載帶自動焊接(TAB)、引線鍵合(WB)、倒裝晶元(FC)等方法來實現晶元與焊球(或凸點、焊柱)之間內部連接的,是CSP封裝的關鍵組成部分。CSP的典型結構如圖1所示[6]。

目前全球有50多家IC廠商生產各種結構的CSP產品。根據目前各廠商的開發情況,可將CSP封裝分為下列5種主要類別[7、3]:

(1)柔性基板封裝(FlexCircuitInterposer)由美國Tessera公司開發的這類CSP封裝的基本結構如圖2所示。主要由IC晶元、載帶(柔性體)、粘接層、凸點(銅/鎳)等構成。載帶是用聚醯亞胺和銅箔組成。它的主要特點是結構簡單,可靠性高,安裝方便,可利用原有的TAB(TapeAutomatedBonding)設備焊接。

(2)剛性基板封裝(RigidSubstrateInterposer)由日本Toshiba公司開發的這類CSP封裝,實際上就是一種陶瓷基板薄型封裝,其基本結構見圖3。它主要由晶元、氧化鋁(Al2O3)基板、銅(Au)凸點和樹脂構成。通過倒裝焊、樹脂填充和列印3個步驟完成。它的封裝效率(晶元與基板面積之比)可達到75%,是相同尺寸的TQFP的2.5倍。

(3)引線框架式CSP封裝(CustomLeadFrame)由日本Fujitsu公司開發的此類CSP封裝基本結構如圖4所示。它分為Tape-LOC和MF-LOC

兩種形式,將晶元安裝在引線框架上,引線框架作為外引腳,因此不需要製作焊料凸點,可實現晶元與外部的互連。它通常分為Tape-LOC和MF-LOC兩種形式。

(4)圓片級CSP封裝(Wafer-LevelPackage)由ChipScale公司開發的此類封裝見圖5。它是在圓片前道工序完成後,直接對圓片利用半導體工藝進行後續組件封裝,利用劃片槽構造周邊互連,再切割分離成單個器件。WLP主要包括兩項關鍵技術即再分布技術和凸焊點製作技術。它有以下特點:①相當於裸片大小的小型組件(在最後工序切割分片);②以圓片為單位的加工成本(圓片成本率同步成本);③加工精度高(由於圓片的平坦性、精度的穩定性)。

(5)微小模塑型CSP(MinuteMold)由日本三菱電機公司開發的CSP結構如圖6所示。它主要由IC晶元、模塑的樹脂和凸點等構成。晶元上的焊區通過在晶元上的金屬布線與凸點實現互連,整個晶元澆鑄在樹脂上,只留下外部觸點。這種結構可實現很高的引腳數,有利於提高晶元的電學性能、減少封裝尺寸、提高可靠性,完全可以滿足儲存器、高頻器件和邏輯器件的高I/O數需求。同時由於它無引線框架和焊絲等,體積特別小,提高了封裝效率。

除以上列舉的5類封裝結構外,還有許多符合CSP定義的封裝結構形式如μBGA、焊區陣列CSP、疊層型CSP(一種多晶元三維封裝)等。

3CSP封裝技術展望

3.1有待進一步研究解決的問題

盡管CSP具有眾多的優點,但作為一種新型的封裝技術,難免還存在著一些不完善之處。

(1)標准化每個公司都有自己的發展戰略,任何新技術都會存在標准化不夠的問題。尤其當各種不同形式的CSP融入成熟產品中時,標准化是一個極大的障礙[8]。例如對於不同尺寸的晶元,目前有多種CSP形式在開發,因此組裝廠商要有不同的管座和載體等各種基礎材料來支撐,由於器件品種多,對材料的要求也多種多樣,導致技術上的靈活性很差。另外沒有統一的可靠性數據也是一個突出的問題。CSP要獲得市場准入,生產廠商必須提供可靠性數據,以盡快制訂相應的標准。CSP迫切需要標准化,設計人員都希望封裝有統一的規格,而不必進行個體設計。為了實現這一目標,器件必須規范外型尺寸、電特性參數和引腳面積等,只有採用全球通行的封裝標准,它的效果才最理想[9]。

(2)可靠性可靠性測試已經成為微電子產品設計和製造一個重要環節。CSP常常應用在VLSI晶元的制備中,返修成本比低端的QFP要高,CSP的系統可靠性要比採用傳統的SMT封裝更敏感,因此可靠性問題至關重要。雖然汽車及工業電子產品對封裝要求不高,但要能適應惡劣的環境,例如在高溫、高濕下工作,可靠性就是一個主要問題。另外,隨著新材料、新工藝的應用,傳統的可靠性定義、標准及質量保證體系已不能完全適用於CSP開發與製造,需要有新的、系統的方法來確保CSP的質量和可靠性,例如採用可靠性設計、過程式控制制、專用環境加速試驗、可信度分析預測等。

可以說,可靠性問題的有效解決將是CSP成功的關鍵所在[10,11]。
(3)成本價格始終是影響產品(尤其是低端產品)市場競爭力的最敏感因素之一。盡管從長遠來看,更小更薄、高性價比的CSP封裝成本比其他封裝每年下降幅度要大,但在短期內攻克成本這個障礙仍是一個較大的挑戰[10]。

目前CSP是價格比較高,其高密度光板的可用性、測試隱藏的焊接點所存在的困難(必須藉助於X射線機)、對返修技術的生疏、生產批量大小以及涉及局部修改的問題,都影響了產品系統級的價格比常規的BGA器件或TSOP/TSSOP/SSOP器件成本要高。但是隨著技術的發展、設備的改進,價格將會不斷下降。目前許多製造商正在積極採取措施降低CSP價格以滿足日益增長的市場需求。

隨著便攜產品小型化、OEM(初始設備製造)廠商組裝能力的提高及矽片工藝成本的不斷下降,圓片級CSP封裝又是在晶圓片上進行的,因而在成本方面具有較強的競爭力,是最具價格優勢的CSP封裝形式,並將最終成為性能價格比最高的封裝。

此外,還存在著如何與CSP配套的一系列問題,如細節距、多引腳的PWB微孔板技術與設備開發、CSP在板上的通用安裝技術[12]等,也是目前CSP廠商迫切需要解決的難題。

3.2CSP的未來發展趨勢

(1)技術走向終端產品的尺寸會影響攜帶型產品的市場同時也驅動著CSP的市場。要為用戶提供性能最高和尺寸最小的產品,CSP是最佳的封裝形式。順應電子產品小型化發展的的潮流,IC製造商正致力於開發0.3mm甚至更小的、尤其是具有盡可能多I/O數的CSP產品。據美國半導體工業協會預測,目前CSP最小節距相當於2010年時的BGA水平(0.50mm),而2010年的CSP最小節距相當於目前的倒裝晶元(0.25mm)水平。

由於現有封裝形式的優點各有千秋,實現各種封裝的優勢互補及資源有效整合是目前可以採用的快速、低成本的提高IC產品性能的一條途徑。例如在同一塊PWB上根據需要同時納入SMT、DCA,BGA,CSP封裝形式(如EPOC技術)。目前這種混合技術正在受到重視,國外一些結構正就此開展深入研究。

對高性價比的追求是圓片級CSP被廣泛運用的驅動力。近年來WLP封裝因其寄生參數小、性能高且尺寸更小(己接近晶元本身尺寸)、成本不斷下降的優勢,越來越受到業界的重視。WLP從晶圓片開始到做出器件,整個工藝流程一起完成,並可利用現有的標准SMT設備,生產計劃和生產的組織可以做到最優化;硅加工工藝和封裝測試可以在矽片生產線上進行而不必把晶圓送到別的地方去進行封裝測試;測試可以在切割CSP封裝產品之前一次完成,因而節省了測試的開支。總之,WLP成為未來CSP的主流已是大勢所驅[13~15]。

(2)應用領域CSP封裝擁有眾多TSOP和BGA封裝所無法比擬的優點,它代表了微小型封裝技術發展的方向。一方面,CSP將繼續鞏固在存儲器(如快閃記憶體、SRAM和高速DRAM)中應用並成為高性能內存封裝的主流;另一方面會逐步開拓新的應用領域,尤其在網路、數字信號處理器(DSP)、混合信號和RF領域、專用集成電路(ASIC)、微控制器、電子顯示屏等方面將會大有作為,例如受數字化技術驅動,便攜產品廠商正在擴大CSP在DSP中的應用,美國TI公司生產的CSP封裝DSP產品目前已達到90%以上。

此外,CSP在無源器件的應用也正在受到重視,研究表明,CSP的電阻、電容網路由於減少了焊接連接數,封裝尺寸大大減小,且可靠性明顯得到改善。
(3)市場預測CSP技術剛形成時產量很小,1998年才進入批量生產,但近兩年的發展勢頭則今非昔比,2002年的銷售收入已達10.95億美元,佔到IC市場的5%左右。國外權威機構「ElectronicTrendPublications」預測,全球CSP的市場需求量年內將達到64.81億枚,2004年為88.71億枚,2005年將突破百億枚大關,達103.73億枚,2006年更可望增加到126.71億枚。尤其在存儲器方面應用更快,預計年增長幅度將高達54.9%。

『柒』 A194FH銅帶一頓多少錢

確定沒有寫錯牌號嗎?
我只知道C194,c代表Cu的意思
194是銅鐵磷材料,高強高導材料,國內很少有廠可以生產,現在睜汪已知戚返道的做的最好的是洛銅,悉仔仔還有幾家新上的,你可以用材料費用+加工費用算一下,加工費應該在10000元上/噸

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